【C++】灵活使用C/C++宏定义

灵活使用C/C++宏定义

　#define宏定义在C语言中有广泛使用。对于C++语言，《Effective C++》第二章告诉我们，在C++中尽量用const、enum、inline替换#define，可以避免很多陷阱。其中const用于定义常量，enum用于定义枚举，inline用于定义内联函数。
　尽管《Effective C++》第二章指出#define宏定义的诸多陷阱，这不代表作者不希望我们使用#define。#define的作用是，在预编译阶段，编译器将#define定义的代码段替换到使用相应宏定义的位置上去，相当于直接将代码替换宏，如果宏定义是安全的、简单的，那么#define宏定义会有很大的作用。很多著名C++第三方库使用了大量的宏定义，可以说明这一点。
　来看看Eigen矩阵库。Eigen是基于模板的C++开源矩阵库，使用或者支持Eigen的知名项目有Google的TensorFlow、Point Cloud Library、OpenCV等。Eigen运用了大量的模板，为了管理这些模板，Eigen使用了大量的宏，我摘要一段如下，其中##符号表示连接两个字符串：

#define EIGEN_MAKE_TYPEDEFS(Type, TypeSuffix, Size, SizeSuffix)   \typedef Matrix<Type, Size, Size> Matrix##SizeSuffix##TypeSuffix;  \...#define EIGEN_MAKE_TYPEDEFS_ALL_SIZES(Type, TypeSuffix) \EIGEN_MAKE_TYPEDEFS(Type, TypeSuffix, 2, 2) \EIGEN_MAKE_TYPEDEFS(Type, TypeSuffix, 3, 3) \...EIGEN_MAKE_TYPEDEFS_ALL_SIZES(int,                  i)EIGEN_MAKE_TYPEDEFS_ALL_SIZES(float,                f)...

上述写出的宏定义代码，定义了

Matrix2i<->Matrix<int, 2, 2>;Matrix2f<->Matrix<float, 2, 2>;Matrix3i<->Matrix<int, 3, 3>;Matrix3f<->Matrix<float, 3, 3>

四个数据类型。用上述宏定义的方法可以用很少的代码，扩展定义更多的类型。
　再来看看VTK。我展示VTK用于定义set/get函数的代码：

//宏定义#define vtkSetMacro(name,type) \virtual void Set##name (type _arg) \  { \  vtkDebugMacro(<< this->GetClassName() << " (" << this << "): setting " #name " to " << _arg); \  if (this->name != _arg) \    { \    this->name = _arg; \    this->Modified(); \    } \  } #define vtkGetMacro(name,type) \virtual type Get##name () { \  vtkDebugMacro(<< this->GetClassName() << " (" << this << "): returning " << #name " of " << this->name ); \  return this->name; \  }   //定义set/get函数  vtkSetMacro(CurrentCursor,int);  vtkGetMacro(CurrentCursor,int);

上述代码很方便地定义了
virtual void SetCurrentCursor(int _arg)；
virtual int GetCurrentCursor();

这就免得我再去手写一大堆代码。可见宏定义用于定义是很方便的。
另外我附上如果根据操作系统宏来定义不同数据的示例代码：
#ifdef _WIN32
#define SMARTPOINTER(type) std::tr1::shared_ptr<type> SP;
#else
#define SMARTPOINTER(type) std::shared_ptr<type> SP;
#endif
//下面的代码编译错误
//#define SMARTPOINTER(type) \
//#ifdef _WIN32 #define std::tr1::shared_ptr<type> SPA; \
//#else #define std::shared_ptr<type> SPA; #endif

这里看出，如果#define内部还有复杂的宏命令，则编译器很难给出正确的编译结果。尤其是使用旧版本编译器，必须要注意宏定义不能过于复杂。